專利名稱：電磁波無線隨鉆測量信號發(fā)射與接收的地面模擬測試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電磁波無線隨鉆測量信號發(fā)射與接收的地面模擬測試方法，可以在地面環(huán)境下，模擬實(shí)鉆過程中電磁波無線隨鉆測量信號的發(fā)射與接收。
背景技術(shù)：
電磁隨鉆測量(EM-MWD)是20世紀(jì)80年代進(jìn)入工業(yè)化應(yīng)用的一項(xiàng)新技術(shù)，相對于泥漿脈沖而言，具有信號傳輸速度高、不需要循環(huán)鉆井液便可傳送數(shù)據(jù)、測量時間短、成本低等特點(diǎn)。特別是，EM-MWD系統(tǒng)基本上不受鉆井液介質(zhì)的影響，不僅適用于常規(guī)鉆井液中的隨鉆測量，而且還適用于在氣體、泡沫、霧化、空氣、充氣等鉆井液中使用。
在對已研發(fā)的電磁波無線隨鉆測量系統(tǒng)進(jìn)行測試時，需要選取一口井作為試驗(yàn)井進(jìn)行測試，由于測試中需要使用鉆桿與絕緣短節(jié)，測試深度往往超過1千米，勞動量大，費(fèi)用高，不適宜頻率比較密集的測試。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了在對電磁波隨鉆系統(tǒng)進(jìn)行測試時，在充分考慮地層分層現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，提供一種針對電磁波無線隨鉆測量系統(tǒng)信號發(fā)射和接收進(jìn)行地面模擬測試的方法，可以使測試的環(huán)境人為可控，還能達(dá)到準(zhǔn)確模擬井下信號的發(fā)射與接收，及減少勞動量和節(jié)約測試成本的效能。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案提出一種電磁波無線隨鉆測量信號發(fā)射與接收的地面模擬測試方法，包括如下步驟
(1)、準(zhǔn)備好模擬電磁波無線隨鉆測量涉及的器具和場地，分別是鋼絲、導(dǎo)線、銅電極，發(fā)射裝置、接收裝置、接地電極，還有在野外選取一塊地下分層現(xiàn)象比較明顯的區(qū)域用于模擬試驗(yàn)井；
(2)、采用接有銅電極的鋼絲模擬絕緣短節(jié)上部和下部鉆具，且銅電極要深插入地層，以良好地模擬鉆具與地層的接觸；
(3)、發(fā)射裝置一極通過導(dǎo)線連接模擬絕緣短節(jié)下部鉆具的鋼絲，另一極通過導(dǎo)線連接模擬絕緣短節(jié)上部鉆具的鋼絲；
0)、將模擬絕緣短節(jié)上部鉆具的鋼絲與模擬絕緣短節(jié)下部鉆具的鋼絲兩段的間距布置為0. 5 5m，此間距用來模擬井下的絕緣短節(jié)；
(5)、鋼絲長度根據(jù)測試需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，模擬絕緣短節(jié)下部鉆具的鋼絲長度為5 300m，模擬絕緣短節(jié)上部鉆具的鋼絲長度為100 5000m ；
(6)、接收裝置一端通過導(dǎo)線連接模擬絕緣短節(jié)上部鉆具的鋼絲遠(yuǎn)端，所述鋼絲遠(yuǎn)端為模擬絕緣短節(jié)上部鉆具的鋼絲遠(yuǎn)離發(fā)射裝置的一端，接收裝置的另一端通過導(dǎo)線連接離鋼絲遠(yuǎn)端50 IOOm的接地電極上；
(7)、按照正常的對試驗(yàn)井進(jìn)行電磁波無線隨鉆測試方法，將調(diào)制好的波形通過發(fā)射裝置發(fā)射，測試接收裝置的接收效果。
本發(fā)明所述的銅電極直徑為1 3cm，長度為30 80cm，銅電極插地端磨尖。所述的銅電極彼此相鄰的距離為1 10m。相鄰的銅電極之間距離小表示鋼絲接觸地層較好， 反之接觸地層較差。
本發(fā)明提出的地面模擬測試方法與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)
本發(fā)明提供的電磁波無線隨鉆測量信號發(fā)射與接收的地面模擬測試方法可以模擬井下電磁波信號的發(fā)射與接收，本方法操作簡單，為電磁波無線隨鉆測量產(chǎn)品的測試提供了一個可視可控的環(huán)境，減少了測試所需時間，同時大大降低了測試的成本和勞動強(qiáng)度。


圖1為本發(fā)明一種電磁波無線隨鉆測量信號發(fā)射與接收的地面模擬測試方法示意圖。
圖中1-模擬絕緣短節(jié)下部鉆具的鋼絲；2-導(dǎo)線；3-發(fā)射裝置；4-地層；5-銅電極；6-模擬絕緣短節(jié)上部鉆具的鋼絲；7-接地電極；8-接收裝置。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明的方法作進(jìn)一步詳述。
實(shí)施例1 本發(fā)明的一種電磁波無線隨鉆測量信號發(fā)射與接收的地面模擬測試方法。電磁波無線隨鉆測量信號發(fā)射與接收在地面模擬測試所涉及的測試器具和場地，如圖 1所示。包括模擬絕緣短節(jié)下部鉆具的鋼絲1，導(dǎo)線2，發(fā)射裝置3，銅電極5，模擬絕緣短節(jié)上部鉆具的鋼絲6，接地電極7，接收裝置8，以及在野外選取一塊地下分層現(xiàn)象比較明顯的區(qū)域。模擬絕緣短節(jié)下部鉆具的鋼絲1長度為5m，模擬絕緣短節(jié)上部鉆具的鋼絲6長度為 IOOm0銅電極5直徑為1cm，長度為30cm，有一端被磨尖使其易于插入地層4。在測試前，按照圖1將模擬絕緣短節(jié)下部鉆具的鋼絲1與銅電極5連接，并將銅電極5磨尖一端深插入地層4，將模擬絕緣短節(jié)上部鉆具的鋼絲6與銅電極5連接，同樣將銅電極5要深插入地層4 中。模擬絕緣短節(jié)下部鉆具的鋼絲1與模擬絕緣短節(jié)上部鉆具的鋼絲6間距為0. 5m。發(fā)射裝置3的一極通過導(dǎo)線2連接模擬絕緣短節(jié)下部鉆具的鋼絲1，另一極通過導(dǎo)線2連接模擬絕緣短節(jié)上部鉆具的鋼絲6。接收裝置8 一端通過導(dǎo)線2連接模擬絕緣短節(jié)上部鉆具的鋼絲6遠(yuǎn)端，所述鋼絲遠(yuǎn)端為模擬絕緣短節(jié)上部鉆具的鋼絲遠(yuǎn)離發(fā)射裝置的一端，接收裝置8 的另一端通過導(dǎo)線2連接離鋼絲遠(yuǎn)端50m的接地電極7上。
測試時，按照正常的對試驗(yàn)井進(jìn)行電磁波無線隨鉆測試方法，將調(diào)制好的波形通過發(fā)射裝置發(fā)射，測試接收裝置的接收效果。
實(shí)施例2 本發(fā)明的一種電磁波無線隨鉆測量信號發(fā)射與接收的地面模擬測試方法?；酒骶卟季秩鐚?shí)施例1，所不同的是模擬絕緣短節(jié)下部鉆具的鋼絲1長度為300m，模擬絕緣短節(jié)上部鉆具的鋼絲6長度為5000m。模擬絕緣短節(jié)上部鉆具的鋼絲6與模擬絕緣短節(jié)下部鉆具的鋼絲1兩段的間距為5m。銅電極5直徑為3cm，長度為80cm。所述的鋼絲遠(yuǎn)端與接地電極的距離為100m?；酒骶卟季趾煤?，測試時，也是按照正常的對試驗(yàn)井進(jìn)行電磁波無線隨鉆測試方法，將調(diào)制好的波形通過發(fā)射裝置發(fā)射，測試接收裝置的接收效果。
本發(fā)明的地面模擬測試方法，操作步驟簡單，測試操作的環(huán)境可視可控，可以模擬井下電磁波信號的發(fā)射與接收，同時降低了測試的成本和勞動強(qiáng)度，具有良好的推廣應(yīng)用前景。
權(quán)利要求
1.一種電磁波無線隨鉆測量信號發(fā)射與接收的地面模擬測試方法，其特征在于包括如下步驟(1)、準(zhǔn)備好模擬電磁波無線隨鉆測量涉及的器具和場地，分別是鋼絲、導(dǎo)線、銅電極， 發(fā)射裝置、接收裝置、接地電極，還有在野外選取一塊地下分層現(xiàn)象比較明顯的區(qū)域用于模擬試驗(yàn)井；O)、采用接有銅電極的鋼絲模擬絕緣短節(jié)上部和下部鉆具，且銅電極要深插入地層， 以良好地模擬鉆具與地層的接觸；(3)、發(fā)射裝置一極通過導(dǎo)線連接模擬絕緣短節(jié)下部鉆具的鋼絲，另一極通過導(dǎo)線連接模擬絕緣短節(jié)上部鉆具的鋼絲；G)、將模擬絕緣短節(jié)上部鉆具的鋼絲與模擬絕緣短節(jié)下部鉆具的鋼絲兩段的間距布置為0. 5 5m，此間距用來模擬井下的絕緣短節(jié)；(5)、鋼絲長度根據(jù)測試需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，模擬絕緣短節(jié)下部鉆具的鋼絲長度為5 300m，模擬絕緣短節(jié)上部鉆具的鋼絲長度為100 5000m ；(6)、接收裝置一端通過導(dǎo)線連接模擬絕緣短節(jié)上部鉆具的鋼絲遠(yuǎn)端，所述鋼絲遠(yuǎn)端為模擬絕緣短節(jié)上部鉆具的鋼絲遠(yuǎn)離發(fā)射裝置的一端，接收裝置的另一端通過導(dǎo)線連接離鋼絲遠(yuǎn)端50 IOOm的接地電極上；(7)、按照正常的對試驗(yàn)井進(jìn)行電磁波無線隨鉆測試方法，將調(diào)制好的波形通過發(fā)射裝置發(fā)射，測試接收裝置的接收效果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁波無線隨鉆測量信號發(fā)射與接收的地面模擬測試方法， 其特征在于所述的銅電極直徑為1 3cm，長度為30 80cm，銅電極插地端磨尖。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁波無線隨鉆測量信號發(fā)射與接收的地面模擬測試方法， 其特征在于所述的銅電極彼此相鄰的距離為1 10m。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電磁波無線隨鉆測量信號發(fā)射與接收的地面模擬測試方法，步驟為備好模擬測試器具和場地，包括鋼絲、導(dǎo)線、銅電極，發(fā)射裝置、接收裝置、接地電極及所選取的場地；采用接有銅電極的鋼絲模擬絕緣短節(jié)上部和下部鉆具，銅電極深插入地層；發(fā)射裝置一極用導(dǎo)線連接模擬絕緣短節(jié)下部鉆具的鋼絲，另一極連接模擬絕緣短節(jié)上部鉆具的鋼絲；布置兩段鋼絲的間距為0.5～5m；接收裝置一端通過導(dǎo)線連接模擬絕緣短節(jié)上部鉆具的鋼絲，另一端連接接地電極；然后按照正常的對試驗(yàn)井進(jìn)行電磁波無線隨鉆測試方法進(jìn)行測量信號發(fā)射與接收的測試。本發(fā)明為電磁波無線隨鉆測量產(chǎn)品的測試提供了一個可視可控的環(huán)境，同時降低了測試成本和勞動強(qiáng)度。
文檔編號E21B47/13GK102536216SQ20121000695
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月11日
發(fā)明者付信信, 沈傳波, 邵春, 陳鵬飛 申請人:中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)